一种整流电源缓启电路及控制方法与流程

本发明涉及电网电能变换，尤其涉及一种整流电源缓启电路及控制方法。

背景技术：

1、现有的缓启电路在进行电源缓启操作时，由于大多数整流源均有不控整流二极管，在启动时由于整流滤波电容的存在，启动电流非常大可能会损坏整流管。并且通用的整流缓启电路由继电器/接触器和缓启电阻组成，无法实现带载缓启动，且缓启电阻可靠性不高。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种整流电源缓启电路，包括：电源单元、emi滤波器、缓启开关单元、缓启驱动单元、缓启驱动控制单元、电路控制单元和整流电路；

2、电路控制单元包括：锁相单元和整流电路控制单元；

3、电源单元与锁相单元和emi滤波器电性连接，emi滤波器与缓启开关单元电性连接，缓启开关单元与缓启驱动单元和整流电路电性连接，缓启驱动单元与缓启驱动控制单元电性连接，缓启驱动控制单元与整流电路控制单元电性连接，整流电路控制单元与整流电路电性连接。

4、优选的，电源单元为单相电源，缓启开关单元为一路缓启开关；

5、缓启开关包括：第一npn型mosfet和第二npn型mosfet；

6、单相电源的l线经过emi滤波器与第一npn型mosfet的引脚2电性连接，第一npn型mosfet的引脚3和第二npn型mosfet的引脚3与缓启驱动单元电性连接，第二npn型mosfet的引脚2与整流电路电性连接，第一npn型mosfet的引脚1和第二npn型mosfet的引脚1与缓启驱动单元电性连接；

7、单相电源的n线经过emi滤波器与整流电路电性连接。

8、优选的，电源单元为三相电源，包括：第一电源、第二电源和第三电源；

9、缓启开关单元为三路缓启开关，包括：第一缓启开关、第二缓启开关和第三缓启开关；

10、第一缓启开关包括：第一npn型mosfet和第二npn型mosfet；

11、第二缓启开关包括：第三npn型mosfet和第四npn型mosfet；

12、第三缓启开关包括：第五npn型mosfet和第六npn型mosfet；

13、第一电源的ua线经过emi滤波器与第一npn型mosfet的引脚2电性连接，第一npn型mosfet的引脚3和第二npn型mosfet的引脚3与缓启驱动单元电性连接，第二npn型mosfet的引脚2与整流电路电性连接，第一npn型mosfet的引脚1和第二npn型mosfet的引脚1与缓启驱动单元电性连接；

14、第二电源的ub线经过emi滤波器与第三npn型mosfet的引脚2电性连接，第三npn型mosfet的引脚3和第四npn型mosfet的引脚3与缓启驱动单元电性连接，第四npn型mosfet的引脚2与整流电路电性连接，第三npn型mosfet的引脚1和第四npn型mosfet的引脚1与缓启驱动单元电性连接；

15、第三电源的uc线经过emi滤波器与第五npn型mosfet的引脚2电性连接，第五npn型mosfet的引脚3和第六npn型mosfet的引脚3与缓启驱动单元电性连接，第六npn型mosfet的引脚2与整流电路电性连接，第五npn型mosfet的引脚1和第六npn型mosfet的引脚1与缓启驱动单元电性连接；

16、三相电源的n线经过emi滤波器与整流电路电性连接。

17、一种整流电源缓启电路的控制方法，包括：

18、s1：进行缓启预检查，若缓启预检查异常则判断缓启失败，结束流程；若缓启预检查正常则进入步骤s2；

19、s2：判断电源单元的种类，若电源单元为单相电源则采用第一缓启流程，若电源单元为三相电源则采用第二缓启流程。

20、优选的，缓启预检查具体为：

21、s11：判断电网电压是否正常，若电网电压正常则进入步骤s12，否则判断缓启失败并结束流程；

22、s12：判断锁相单元是否就绪，若为否则重复步骤s12，若为是则进入步骤s2。

23、优选的，第一缓启流程具体为：

24、s211：将单相电源的l线作为缓启使能支路，接通缓启使能支路，由缓启驱动单元控制缓启开关进行缓启操作，缓启起始点位于该相电网电压波形的0°或180°；

25、s212：缓启使能支路的缓启占空比按照缓启步长进行累加，每电网的一个周期或半个周期累加一次，判断缓启占空比是否为1，若是则进入步骤s213，否则重复步骤s212；

26、s213：判断母线电压是否达到缓启要求；若是则判断缓启成功，结束流程；否则进入步骤s214；

27、s214：判断是否达到最大缓启时间；若是则判断缓启失败，结束流程；否则返回步骤s213。

28、优选的，第二缓启流程具体为：

29、s221：将ua线、ub线和uc线中的任一条作为缓启使能支路，将其它两条作为非缓启支路，接通缓启使能支路并关闭非缓启支路，由缓启驱动单元控制缓启使能支路对应的缓启开关进行缓启操作，缓启起始点位于使能相电网电压波形的0°或180°；

30、s222：缓启使能支路的缓启占空比按照缓启步长进行累加，每电网的一个周期或半个周期累加一次，判断缓启占空比是否为1，若是则进入步骤s223，否则重复步骤s222；

31、s223：判断母线电压是否达到缓启要求，若是则进入步骤s225，否则进入步骤s224；

32、s224：判断是否达到最大缓启时间；若是则判断缓启失败，结束流程；否则返回步骤s223；

33、s225：接通非缓启支路，判断缓启成功，结束流程。

34、本发明具有以下有益效果：

35、1、缓启开关单元中无需缓启电阻，减少器件，简化整体设计；

36、2、缓启电路无需考虑负载情况，满载及空载均能为直流母线电容充电，实现缓启功能，提高可靠性；

37、3、单相或三相电源在缓启时只需一路脉冲驱动，其它路恒关即可，实现简单；

38、4、缓启电路的控制方法简单可靠，通过简单cpu即可实现，对计算速度与精度要求不高，简化了缓启操作；

39、5、适用于多种单相/三相四线制整流电路，适用面广。

技术特征：

1.一种整流电源缓启电路，其特征在于，包括：电源单元、emi滤波器、缓启开关单元、缓启驱动单元、缓启驱动控制单元、电路控制单元和整流电路；

2.根据权利要求1所述的整流电源缓启电路，其特征在于，电源单元为单相电源，缓启开关单元为一路缓启开关；

3.根据权利要求1所述的整流电源缓启电路，其特征在于，电源单元为三相电源，包括：第一电源、第二电源和第三电源；

4.一种整流电源缓启电路的控制方法，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的整流电源缓启电路的控制方法，其特征在于，缓启预检查具体为：

6.根据权利要求4所述的整流电源缓启电路的控制方法，其特征在于，第一缓启流程具体为：

7.根据权利要求4所述的整流电源缓启电路的控制方法，其特征在于，第二缓启流程具体为：

技术总结
本发明涉及电网电能变换技术领域，提供一种整流电源缓启电路及控制方法，包括：电源单元、EMI滤波器、缓启开关单元、缓启驱动单元、缓启驱动控制单元、电路控制单元和整流电路；电路控制单元包括：锁相单元和整流电路控制单元；电源单元与锁相单元和EMI滤波器电性连接，EMI滤波器与缓启开关单元电性连接，缓启开关单元与缓启驱动单元和整流电路电性连接，缓启驱动单元与缓启驱动控制单元电性连接，缓启驱动控制单元与整流电路控制单元电性连接，整流电路控制单元与整流电路电性连接。本发明缓启电路的控制方法简单可靠，通过简单CPU即可实现，对计算速度与精度要求不高，简化了缓启操作。

技术研发人员：曾召松,石林,廖君佐,朱傲,汪文涛,万里,姚川,柳彬,王磊,徐阳
受保护的技术使用者：武汉华海通用电气有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11